一種基于重力感應(yīng)傳感器的車輛危險(xiǎn)車禍報(bào)警系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于重力感應(yīng)傳感器的車輛危險(xiǎn)車禍報(bào)警系統(tǒng)，其通過(guò)在車內(nèi)配置重力感應(yīng)模塊，感應(yīng)車輛狀態(tài)，如果車輛發(fā)生側(cè)翻、墜崖、嚴(yán)重撞擊等交通事故時(shí)，可以第一時(shí)間進(jìn)行報(bào)警，并通過(guò)車內(nèi)GPS模塊獲取車輛車禍位置信息，通過(guò)視頻監(jiān)控模塊獲取車內(nèi)視頻信息，為救援贏取黃金時(shí)間。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車現(xiàn)在已經(jīng)成為不可或缺的交通工具，但是由于交通事故的頻繁發(fā)生，汽車在給我們生活帶來(lái)便利的同時(shí)，對(duì)我們的人身和財(cái)產(chǎn)安全也不可避免造成一定的威脅，在我國(guó)，每年因汽車交通事故產(chǎn)生巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。與此同時(shí)，目前當(dāng)重大車禍發(fā)生時(shí)，往往只能依賴路過(guò)司機(jī)、行人的報(bào)警，但如果車禍發(fā)生在偏僻的路段，車禍發(fā)生之后，往往不能夠及時(shí)報(bào)警，造成車禍傷員得不到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)與救治，喪失救援的黃金時(shí)間。
[0003]因此，如何在發(fā)生車輛交通事故之后第一時(shí)間進(jìn)行報(bào)警，對(duì)挽救傷員、降低損失有重要的意義。
[0004]目前，現(xiàn)有技術(shù)通常通過(guò)在車內(nèi)安裝安全附加設(shè)備，一般包括有GPS定位裝置、行車記錄儀以及視頻監(jiān)控設(shè)備等。雖然GPS定位裝置雖然會(huì)實(shí)時(shí)上報(bào)車輛位置信息，但是發(fā)生交通事故后，車隊(duì)值班人員只有主動(dòng)查閱發(fā)現(xiàn)車輛GPS信息丟失或者長(zhǎng)時(shí)間無(wú)變化并無(wú)法聯(lián)系到駕駛?cè)藭r(shí)才會(huì)進(jìn)行報(bào)警，并且無(wú)法得知交通事故具體情況；而行車記錄儀和視頻監(jiān)控設(shè)備只能為交通事故后的調(diào)查取證提供證據(jù)資料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供了一種基于重力感應(yīng)傳感器的車輛危險(xiǎn)車禍報(bào)警系統(tǒng)，其通過(guò)重力傳感器感應(yīng)車輛狀態(tài)，一旦車輛發(fā)生嚴(yán)重交通事故，系統(tǒng)第一時(shí)間進(jìn)行報(bào)警，并結(jié)合GPS和視頻監(jiān)控，在報(bào)警的同時(shí)發(fā)送車輛GPS信息和車內(nèi)視頻監(jiān)控信息。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:
[0007]—種基于重力感應(yīng)傳感器的車輛危險(xiǎn)車禍報(bào)警系統(tǒng)，包括安裝于車輛內(nèi)的視頻監(jiān)控模塊、GPS定位模塊，其特征在于:還包括設(shè)置于車輛之上的重力感應(yīng)模塊，其中，所述重力感應(yīng)模塊同判斷處理模塊相連接，所述判斷處理模塊、視頻監(jiān)控模塊、GPS定位模塊同報(bào)警模塊同時(shí)連接，所述報(bào)警模塊連接移動(dòng)傳輸模塊，所述移動(dòng)傳輸模塊通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接至后臺(tái)管理系統(tǒng)。
[0008]進(jìn)一步地，所述視頻監(jiān)控模塊包括安裝在車輛內(nèi)的多個(gè)攝像機(jī)，以實(shí)時(shí)獲取車內(nèi)監(jiān)控視頻信息，并通過(guò)硬盤(pán)錄像機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0009]進(jìn)一步地，所述重力感應(yīng)模塊包括兩個(gè)正交放置的重力傳感器。
[0010]同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種基于上述系統(tǒng)的報(bào)警方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0011]步驟1:采集并獲取車輛行車狀態(tài)及信息，包括通過(guò)重力感應(yīng)模塊周期性獲取車輛運(yùn)行狀態(tài)信息，主要提取車輛的加速度以及相對(duì)于水平面的傾斜角，以及分別通過(guò)GPS定位模塊、視頻監(jiān)控模塊獲取并記錄車輛位置信息和車內(nèi)視頻監(jiān)控信息；
[0012]步驟2:檢測(cè)并判斷車輛是否發(fā)生車禍，包括通過(guò)判斷處理模塊檢測(cè)加速度判斷車輛是否發(fā)生碰撞，通過(guò)檢測(cè)車輛的水平傾斜角判斷車輛是否發(fā)生側(cè)翻；
[0013]步驟3:報(bào)警模塊的觸發(fā)，包括若當(dāng)判斷處理模塊判斷車輛發(fā)生碰撞或發(fā)生側(cè)翻后，觸發(fā)報(bào)警模塊，報(bào)警模塊將發(fā)生事故時(shí)車輛的GPS信息、監(jiān)控視頻信息等整合成報(bào)警信息，傳送給移動(dòng)傳輸模塊；若判斷處理模塊判斷車輛正常，則返回步驟I ;
[0014]步驟4:移動(dòng)傳輸模塊上傳報(bào)警信息，包括將報(bào)警模塊傳送過(guò)來(lái)的GPS位置信息和車輛視頻監(jiān)控信息通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至后臺(tái)管理系統(tǒng)；
[0015]步驟5:后臺(tái)獲取報(bào)警信息，包括后臺(tái)管理系統(tǒng)獲取并查看車輛GPS信息和車內(nèi)監(jiān)控視頻信息，并可根據(jù)具體情況開(kāi)展救援行動(dòng)。
[0016]進(jìn)一步地，所述步驟2中通過(guò)檢測(cè)加速度判斷車輛是否發(fā)生碰撞事故通過(guò)以下方法進(jìn)行:
[0017](I)設(shè)定不同工況下車輛加速度的峰值、制動(dòng)時(shí)間等參數(shù)，具體為:緊急制動(dòng)時(shí)，車輛加速度峰值設(shè)定為-0.65g?-0.75g，且加速度信號(hào)在緊急制動(dòng)后短時(shí)間內(nèi)急劇攀升，且峰值持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；正常制動(dòng)時(shí)，車輛加速度峰值為-0.35g?-0.45g，且制動(dòng)時(shí)間較緊急制動(dòng)長(zhǎng)，加速度峰值在±0.2g左右；通過(guò)路障時(shí)，車輛加速度峰值為-0.25g?-0.35g ;
[0018](2)由重力感應(yīng)模塊周期性檢測(cè)并采集車輛運(yùn)行時(shí)的加速度，并發(fā)送至判斷處理豐吳塊；
[0019](3)由判斷處理模塊對(duì)加速度的峰值、緊急制動(dòng)時(shí)間、峰值持續(xù)時(shí)間、加速度信號(hào)攀升幅度等參數(shù)進(jìn)行分析處理，得出判斷值，并同不同工況下預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，當(dāng)判斷值落入緊急制動(dòng)時(shí)預(yù)設(shè)值范圍時(shí)，判斷為車輛發(fā)生碰撞事故，當(dāng)判斷值未落入緊急制動(dòng)時(shí)預(yù)設(shè)值范圍時(shí)，判斷為車輛正常，返回步驟(2);
[0020]進(jìn)一步地，所述步驟2中通過(guò)檢測(cè)車輛與水平面的傾斜角判斷車輛是否發(fā)生側(cè)翻通過(guò)以下方法進(jìn)行:
[0021](I)預(yù)先設(shè)定車輛相對(duì)于水平面的橫向傾角和縱向傾角側(cè)翻閾值；
[0022](2)通過(guò)重力感應(yīng)模塊周期性檢測(cè)并獲取車輛相對(duì)于水平面沿某一方向的傾斜角α?xí)r的輸出V。；
[0023](3)計(jì)算車輛相對(duì)于水平面的傾斜角α，具體為:設(shè)定重力傳感器在車輛同水平面保持水平狀態(tài)下的輸出為V。，傾角為α?xí)r的輸出為Va，且在Ig加速度作用下的輸出為V，其計(jì)算公式為:
[0024]Va = V/gX sin α X lg+V 0
[0025]即:a= arcsin [ (Va-V0)/V]
[0026]則車輛在橫向方向上傾斜角a x和縱向方向上傾斜角α及別為:
[0027]a x= arcsin [ [V X-V] /V], a y= arcsin [ [V y-V] /V]
[0028](4)由判斷處理模塊對(duì)車輛的橫向傾角和縱向傾角同閾值進(jìn)行比較，若橫向傾角和縱向傾角超過(guò)設(shè)定的閾值，則判斷車輛發(fā)生側(cè)翻。
[0029]進(jìn)一步地，優(yōu)選的是，車輛相對(duì)于水平面的橫向傾角和縱向傾角側(cè)翻閾值為60度。
[0030]通過(guò)以上技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果如下:
[0031]1、本發(fā)明在車輛中應(yīng)用重力感應(yīng)傳感器感知車輛行車狀態(tài)，判斷車輛側(cè)翻、墜崖、撞擊等交通事故，實(shí)時(shí)性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高，實(shí)現(xiàn)了對(duì)事故的第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)與報(bào)警，避免出現(xiàn)事故發(fā)生后無(wú)法及時(shí)報(bào)警而喪失救援黃金時(shí)間的情況；
[0032]2、本發(fā)明將重力感應(yīng)傳感器、GPS定位模塊、視頻監(jiān)控模塊、移動(dòng)傳輸模塊、后臺(tái)管理模塊相結(jié)合，提出了一個(gè)科學(xué)完善的解決車輛事故報(bào)警的解決方案。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)連接關(guān)系圖；
[0034]圖2為本發(fā)明方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為清楚、完整地描述本發(fā)明技術(shù)特征及原理，以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0036]如圖1所示，一種基于重力感應(yīng)傳感器的車輛危險(xiǎn)車禍報(bào)警系統(tǒng)，由以下組件構(gòu)成:
[0037]安裝于車輛內(nèi)的視頻監(jiān)控模塊I，該視頻監(jiān)控模塊I包括安裝于車輛內(nèi)部各角落的多個(gè)攝像機(jī)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛內(nèi)部情況的全方位實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，并通過(guò)硬盤(pán)錄像機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)；
[0038]安裝于車輛之上的GPS定位模塊2，GPS定位模塊2實(shí)時(shí)獲取和記錄車輛的地理位置信息，GPS天線通過(guò)獲取衛(wèi)星信號(hào)，經(jīng)過(guò)變頻、放大、濾波、相關(guān)、混頻等一系列處理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)天線視界內(nèi)衛(wèi)星的跟蹤、鎖定和測(cè)量；在獲取了衛(wèi)星的位置信息和測(cè)算出衛(wèi)星信號(hào)傳播時(shí)間之后，就可以計(jì)算出當(dāng)前位置，輸出定位、導(dǎo)航、定時(shí)及其他數(shù)據(jù)，當(dāng)車輛正常行駛時(shí)，GPS定位模塊2每隔固定時(shí)間將位置和時(shí)間信息進(jìn)行記錄；
[0039]固定安裝于車輛之上的重力感應(yīng)模塊3，該重力感應(yīng)模塊3包括正交放置于車輛平臺(tái)中心的兩個(gè)重力傳感器，以將運(yùn)動(dòng)或重力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，主要用于傾斜角、慣性力、沖擊及震動(dòng)等參數(shù)的測(cè)量，其通過(guò)測(cè)量由于重力引起的加速度，計(jì)算出車輛相對(duì)于水平面的傾斜角度，并通過(guò)分析動(dòng)態(tài)加速度，繼而可以獲取到車輛的移動(dòng)方式；
[0040]同重力感應(yīng)模塊3連接的判斷處理模塊4，用于判斷車輛狀態(tài)，其內(nèi)設(shè)有加速度及翻轉(zhuǎn)閾值；當(dāng)重力傳感器檢測(cè)到加速度巨大變化，超過(guò)判斷處理模塊預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，則判斷車輛遭到嚴(yán)重的碰撞；當(dāng)重力傳感器感應(yīng)到設(shè)備的翻轉(zhuǎn)變化，超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，則判斷車輛產(chǎn)生了側(cè)翻；
[0041]同判斷處理模塊4、視頻監(jiān)控模塊1、GPS定位模塊2同時(shí)連接的報(bào)警模塊5，用于當(dāng)判斷處理模塊4依據(jù)重力感應(yīng)模塊3判斷車輛遭到嚴(yán)重車禍時(shí)的觸發(fā)，將發(fā)生事故時(shí)車輛的GPS信息、車輛的監(jiān)控視頻信息等組成報(bào)警信息；
[0042]同報(bào)警模塊5相連接的移動(dòng)傳輸模塊6，用于將報(bào)警模塊5傳送過(guò)來(lái)的包含GPS位置信息和車輛視頻監(jiān)控信息的報(bào)警信息通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)送；
[0043]以及通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)同移動(dòng)傳輸模塊6相連通的后臺(tái)管理系統(tǒng)7，用于報(bào)警信息的接收，后臺(tái)管理系統(tǒng)7在車輛運(yùn)